13.07.2019 00:44:56
Физика 10-11 класс
10 баллов
Чем предположительно станет Солнце в конце своей эволюции?
Влад Тихонов
0
13.07.2019 00:45:13
Главная последовательность. Солнце – типичная звезда главной последовательности. По мере выгорания водорода оно будет увеличиваться в размерах, и его яркость будет возрастать. Через 5,5 млрд лет Солнце будет почти вдвое ярче, чем теперь, а его радиус будет на 40% больше.
Красный гигант. Но к этому времени водородное топливо закончится, и под действием гравитации Солнце начнёт сжиматься. Температура ядра возрастёт настолько, что станет возможной следующая стадия жизни звезды – сжигание гелия. Начнётся переход Солнца с главной последовательности в красные гиганты.
В течение 1,5 млрд лет его размеры увеличатся в 3 раза. При этом для будущего Земли возможны разные варианты: допустим, Земля останется на современной орбите, тогда температура на её поверхности возрастёт на 100 К; возможно, Земля будет притянута к своей звезде и сгорит в ней; не исключено, также, что мощные потоки лучистой энергии и вещества оттолкнут Землю на удалённую орбиту, где условия могут остаться вполне пригодными для жизни.
Солнце продолжит расширяться до 100R_⊙, поглотит Меркурий и Венеру. Светимость увеличится в 500 раз; Земля – если останется на орбите – превратится в море расплавленной лавы с температурой около 1700 K. В таком состоянии Солнце просуществует относительно недолго - 250 миллионов лет (около 1 Солнечного года); его ядро еще больше сожмется и нагреется. Затем произойдёт гелиевая вспышка, около 1/3 массы будет выброшено в пространство, и образуется планетарная туманность. Солнце станет стабильным красным гигантом с радиусом порядка 10R_⊙, светимостью 20L_⊙. Температура ядра немного уменьшится до 〖10〗^8 K, и начнётся стадия устойчивого горения гелия, которая продолжится 15 млрд лет.
Белый карлик. Когда весь гелий выгорит и превратится в углерод, Солнце опять сбросит часть своей массы, и станет белым карликом в центре новой планетарной туманности, с радиусом 0,01R_⊙ (примерно размером с Землю) и светимостью 0,001L_⊙.
Плотность возрастёт до «ядерной» - 〖2∙10〗^9 кг〖/м〗^3. Максимум спектра перемесится в жёсткое ультрафиолетовое и мягкое рентгеновское излучение. Постепенно температура и светимость будут уменьшаться.
Черный карлик. Через несколько млрд лет, когда выгорит углерод, Солнце окончит свою жизнь чёрным карликом. По подсчётам нужно 〖10〗^15 лет для того, чтобы чёрный карлик остыл до 5 К.
Красный гигант. Но к этому времени водородное топливо закончится, и под действием гравитации Солнце начнёт сжиматься. Температура ядра возрастёт настолько, что станет возможной следующая стадия жизни звезды – сжигание гелия. Начнётся переход Солнца с главной последовательности в красные гиганты.
В течение 1,5 млрд лет его размеры увеличатся в 3 раза. При этом для будущего Земли возможны разные варианты: допустим, Земля останется на современной орбите, тогда температура на её поверхности возрастёт на 100 К; возможно, Земля будет притянута к своей звезде и сгорит в ней; не исключено, также, что мощные потоки лучистой энергии и вещества оттолкнут Землю на удалённую орбиту, где условия могут остаться вполне пригодными для жизни.
Солнце продолжит расширяться до 100R_⊙, поглотит Меркурий и Венеру. Светимость увеличится в 500 раз; Земля – если останется на орбите – превратится в море расплавленной лавы с температурой около 1700 K. В таком состоянии Солнце просуществует относительно недолго - 250 миллионов лет (около 1 Солнечного года); его ядро еще больше сожмется и нагреется. Затем произойдёт гелиевая вспышка, около 1/3 массы будет выброшено в пространство, и образуется планетарная туманность. Солнце станет стабильным красным гигантом с радиусом порядка 10R_⊙, светимостью 20L_⊙. Температура ядра немного уменьшится до 〖10〗^8 K, и начнётся стадия устойчивого горения гелия, которая продолжится 15 млрд лет.
Белый карлик. Когда весь гелий выгорит и превратится в углерод, Солнце опять сбросит часть своей массы, и станет белым карликом в центре новой планетарной туманности, с радиусом 0,01R_⊙ (примерно размером с Землю) и светимостью 0,001L_⊙.
Плотность возрастёт до «ядерной» - 〖2∙10〗^9 кг〖/м〗^3. Максимум спектра перемесится в жёсткое ультрафиолетовое и мягкое рентгеновское излучение. Постепенно температура и светимость будут уменьшаться.
Черный карлик. Через несколько млрд лет, когда выгорит углерод, Солнце окончит свою жизнь чёрным карликом. По подсчётам нужно 〖10〗^15 лет для того, чтобы чёрный карлик остыл до 5 К.
